所属成套资源:中考数学解题大招复习讲义(全国通用)模型(原卷版+解析)
中考数学解题大招复习讲义(全国通用)专题55一次函数背景下的图形存在性问题(原卷版+解析)
展开这是一份中考数学解题大招复习讲义(全国通用)专题55一次函数背景下的图形存在性问题(原卷版+解析),共110页。学案主要包含了变1-1,变1-2,变2-1,变2-2,变3-1,变4-1,变5-1等内容,欢迎下载使用。
考点一:一次函数中等腰三角形存在性问题
【例1】.如果一次函数y=﹣x+6的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,M点在x轴上,并且使得以点A、B、M为定点的三角形是等腰三角形,则M点的坐标为 .
变式训练
【变1-1】.如图,在平面直角坐标系中,直线MN的函数解析式为y=﹣x+3,点A在线段MN上且满足AN=2AM,B点是x轴上一点,当△AOB是以OA为腰的等腰三角形时,则B点的坐标为 .
【变1-2】.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣2x+12与x轴交于点A,与y轴交于点B,与直线y=x交于点C.
(1)求点C的坐标.
(2)若P是x轴上的一个动点,直接写出当△OPC是等腰三角形时P的坐标.
考点二:一次函数中直角三角形存在性问题
【例2】.已知点A、B的坐标分别为(2,2)、(5,1),试在x轴上找一点C,使△ABC为直角三角形.
【变2-1】.如图,一次函数y=kx+1的图象过点A(1,2),且与x轴相交于点B.若点P是x轴上的一点,且满足△ABP是直角三角形,则点P的坐标是 .
【变2-2】.如图,已知一次函数y=x﹣2的图象与y轴交于点A,一次函数y=4x+b的图象与y轴交于点B,且与x轴以及一次函数y=x﹣2的图象分别交于点C、D,点D的坐标为(﹣2,﹣4).
(1)关于x、y的方程组的解为 .
(2)求△ABD的面积;
(3)在x轴上是否存在点E,使得以点C,D,E为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
考点三:一次函数中平行四边形存在性问题
【例3】.如图,已知一次函数y=kx+b的图象经过A(1,3),B(﹣2,﹣1)两点,并且交x轴于点C,交y轴于点D.
(1)求该一次函数的表达式;
(2)求△AOB的面积;
(3)平面内是否存在一点M,使以点M、C、O、B为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
变式训练
【变3-1】.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+3与x轴、y轴相交于A、B两点,点C在线段OA上,将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,此时点D恰好落在直线AB上,过点D作DE⊥x轴于点E.
(1)求证:△BOC≌△CED;
(2)如图2,将△BCD沿x轴正方向平移得△B'C'D',当B'C'经过点D时,求△BCD平移的距离及点D的坐标;
(3)若点P在y轴上,点Q在直线AB上,是否存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.
考点四:一次函数中矩形存在性问题
【例4】.如图,在平面直角坐标系中,已知Rt△AOB的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,且OA、OB的长满足|OA﹣8|+(OB﹣6)2=0,∠ABO的平分线交x轴于点C过点C作AB的垂线,垂足为点D,交y轴于点E.
(1)求线段AB的长;
(2)求直线CE的解析式;
(3)若M是射线BC上的一个动点,在坐标平面内是否存在点P,使以A、B、M、P为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
变式训练
【变4-1】.如图,四边形OABC是矩形,点A、C在坐标轴上,△ODE是△OCB绕点O顺时针旋转90°得到的,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F,交OE于点H,线段BC、OC的长是方程x2﹣4x+3=0的两个根,且OC>BC.
(1)求直线BD的解析式;
(2)求点H到x轴的距离;
(3)点M在坐标轴上,平面内是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
考点五:一次函数中菱形存在性问题
【例5】.如图1,直线y=x+6与x,y轴分别交于A,B两点,∠ABO的角平分线与x轴相交于点C.
(1)求点C的坐标;
(2)在直线BC上有两点M,N,△AMN是等腰直角三角形,∠MAN=90°,求点M的坐标;
(3)点P在y轴上,在平面上是否存在点Q,使以点A、B、P、Q为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
变式训练
【变5-1】.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+4与x轴、y轴分别交于点D、C,直线AB与y轴交于点B(0,﹣2),与直线CD交于点A(m,2).
(1)求直线AB的解析式;
(2)点E是射线CD上一动点,过点E作EF∥y轴,交直线AB于点F,若以O、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形,请求出点E的坐标;
(3)设P是射线CD上一点,在平面内是否存在点Q,使以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
1.一次函数y=x+4分别交x轴、y轴于A、B两点,在x轴上取一点C,使△ABC为等腰三角形,则这样的点C的坐标为 .
2.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为(2,1),连接OA,点P是x轴上的一动点,如果△OAP是等腰三角形,请你写出符合条件的点P坐标 .
3.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(4,0),点C在y的正半轴上,且OB=2OC,在直角坐标平面内确定点D,使得以点D、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,请写出点D的坐标为 .
4.如图,一次函数y=k2x+b的图象与y轴交于点B,与正比例函数y=k1x的图象相交于点A(3,4),且OA=OB.
(1)分别求出这两个函数的解析式;
(2)求△AOB的面积;
(3)点P在x轴上,且△POA是等腰三角形,请直接写出点P的坐标.
5.直线l1交x轴于点A(6,0),交y轴于B(0,6).
(1)如图,折叠△AOB,使BA落在y轴上,折痕所在直线为l2,直线l2与x轴交于C点,求C点坐标及l2的解析式;
(2)在直线l1上找点M,使得以M、A、C为顶点的三角形是等腰三角形,求出所有满足条件的M点的坐标.
6.在平面直角坐标系中,直线y=kx+8k(k是常数,k≠0)与坐标轴分别交于点A,点B,且点B的坐标为(0,6).
(1)求点A的坐标;
(2)如图1,将直线AB绕点B逆时针旋转45°交x轴于点C,求直线BC的解析式;
(3)在(2)的条件下,直线BC上有一点M,坐标平面内有一点P,若以A、B、M、P为顶点的四边形是菱形,请直接写出点P的坐标.
7.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与x轴交于点A(﹣4,0),与y轴交于点B,且与正比例函数y=x的图象交于点C(m,6).
(1)求一次函数的解析式;
(2)求△BOC的面积;
(3)在x轴上是否存在一点P,使得△ABP是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
8.如图,已知一次函数y=x+m的图象与x轴交于点A(﹣6,0),交y轴于点B.
(1)求m的值与点B的坐标
(2)问在x轴上是否存在点C,使得△ABC的面积为16?若存在,求出点C的坐标;若不存在,说明理由.
(3)问在x轴是否存在点P,使得△ABP为等腰三角形,求出点P坐标.
(4)一条经过点D(0,2)和直线AB上的一点的直线将△AOB分成面积相等的两部分,请求出这条直线的函数表达式.
9.在平面直角坐标系中,一次函数y=﹣x+2的图象交x轴、y轴分别于A、B两点,交直线y=kx于P(2,a).
(1)求点A、B的坐标;
(2)若Q为x轴上一动点,△APQ为等腰三角形,直接写出Q点坐标;
(3)点C在直线AB上,过C作CE⊥x轴于E,交直线OP于D,我们规定若C,D,E中恰好有一点是其他两点所连线段的中点,则称C,D,E三点为“和谐点”,求出C,D,E三点为“和谐点”时C点的坐标.
10.如图所示,直线l:y=﹣x+2与x轴、y轴分别交于A、B两点,在y轴上有一点C(0,4).
(1)求△AOB的面积;
(2)动点M从A点以每秒1个单位的速度沿x轴向左移动,求△COM的面积S与M的移动时间t之间的函数关系式;
(3)当动点M在x轴上移动的过程中,在平面直角坐标系中是否存在点N,使以点A,C,N,M为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
11.如图,直线y=﹣x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,直线BC与x轴、y轴分别交于C、B两点,连接BC,且OC=OB.
(1)求点A的坐标及直线BC的函数关系式;
(2)点M在x轴上,连接MB,当∠MBA+∠CBO=45°时,求点M的坐标;
(3)若点P在x轴上,平面内是否存在点Q,使点B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
12.已知,一次函数y=的图象与x轴、y轴分别交于点A、点B,与直线y=相交于点C.过点B作x轴的平行线l.点P是直线l上的一个动点.
(1)求点A,点B的坐标.
(2)求点C到直线l的距离.
(3)若S△AOC=S△BCP,求点P的坐标.
(4)若点E是直线y=上的一个动点,当△APE是以AP为直角边的等腰直角三角形时,请直接写出点E的坐标.
13.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+与y=x相交于点A,与x轴交于点B.
(1)求点A,B的坐标;
(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在一点C,使得以O,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,试求出所有符合条件的点C的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)在直线OA上,是否存在一点D,使得△DOB是等腰三角形?如果存在,试求出所有符合条件的点D的坐标,如果不存在,请说明理由.
14.如图,经过点B(0,2)的直线y=kx+b与x轴交于点C,与正比例函数
y=ax的图象交于点A(﹣1,3)
(1)求直线AB的函数的表达式;
(2)直接写出不等式(kx+b)﹣ax<0的解集;
(3)求△AOC的面积;
(4)点P是直线AB上的一点,且知△OCP是等腰三角形,写出所有符合条件的点P的坐标.
15.如图1,已知直线l1:y=kx+4交x轴于A(4,0),交y轴于B.
(1)直接写出k的值为 ;
(2)如图2,C为x轴负半轴上一点,过C点的直线l2:经过AB的中点P,点Q(t,0)为x轴上一动点,过Q作QM⊥x轴分别交直线l1、l2于M、N,且MN=2MQ,求t的值;
(3)如图3,已知点M(﹣1,0),点N(5m,3m+2)为直线AB右侧一点,且满足∠OBM=∠ABN,求点N坐标.
16.如图,平面直角坐标系中,直线l分别交x轴、y轴于A、B两点(OA<OB)且OA、OB的长分别是一元二次方程x2﹣(+1)x+=0的两个根,点C在x轴负半轴上,且AB:AC=1:2
(1)求A、C两点的坐标;
(2)若点M从C点出发,以每秒1个单位的速度沿射线CB运动,连接AM,设△ABM的面积为S,点M的运动时间为t,写出S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)点P是y轴上的点,在坐标平面内是否存在点Q,使以 A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
17.如图1,在平面直角坐标系中.直线与x轴、y轴相交于A、B两点,动点C在线段OA上,将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,此时点D恰好落在直线AB上时,过点D作DE⊥x轴于点E.
(1)求证:△BOC≌△CED;
(2)如图2,将△BCD沿x轴正方向平移得△B'C'D',当直线B′C′经过点D时,求点D的坐标;
(3)若点P在y轴上,点Q在直线AB上.是否存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
18.如图,在平面直角坐标系中,直线AB:y=﹣x+4与x轴、y轴分别交于点A、B,点C在y轴的负半轴上,若将△CAB沿直线AC折叠,点B恰好落在x轴正半轴上的点D处.
(1)点A的坐标是 ,点B的坐标是 ,AB的长为 ;
(2)求点C的坐标;
(3)点M是y轴上一动点,若S△MAB=S△OCD,直接写出点M的坐标.
(4)在第一象限内是否存在点P,使△PAB为等腰直角三角形,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
19.如图,直角坐标系中,直线y=kx+b分别与x轴、y轴交于点A(3,0),点B(0,﹣4),过D(0,8)作平行x轴的直线CD,交AB于点C,点E(0,m)在线段OD上,延长CE交x轴于点F,点G在x轴正半轴上,且AG=AF.
(1)求直线AB的函数表达式.
(2)当点E恰好是OD中点时,求△ACG的面积.
(3)是否存在m,使得△FCG是直角三角形?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.
20.如图直线l:y=kx+6与x轴、y轴分别交于点B、C两点,点B的坐标是(﹣8,0),点A的坐标为(﹣6,0).
(1)求k的值.
(2)若点P是直线l在第二象限内一个动点,当点P运动到什么位置时,△PAC的面积为3,求出此时直线AP的解析式.
(3)在x轴上是否存在一点M,使得△BCM为等腰三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
21.如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线l:y=﹣x+m与x、y轴的正半轴分别相交于点A、B,过点C(﹣4,﹣4)画平行于y轴的直线交直线AB于点D,CD=10
(1)求点D的坐标和直线l的解析式;
(2)求证:△ABC是等腰直角三角形;
(3)如图2,将直线l沿y轴负方向平移,当平移适当的距离时,直线l与x、y轴分别相交于点A′、B′,在直线CD上存在点P,使得△A′B′P是等腰直角三角形.请直接写出所有符合条件的点P的坐标.(不必书写解题过程)
22.直线y=kx﹣4与x轴、y轴分别交于B、C两点,且=.
(1)求点B的坐标和k的值;
(2)若点A时第一象限内的直线y=kx﹣4上的一动点,则当点A运动到什么位置时,△AOB的面积是6?
(3)在(2)成立的情况下,x轴上是否存在点P,使△POA是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
23.如图,一次函数y1=x+n与x轴交于点B,一次函数y2=﹣x+m与y轴交于点C,且它们的图象都经过点D(1,﹣).
(1)则点B的坐标为 ,点C的坐标为 ;
(2)在x轴上有一点P(t,0),且t>,如果△BDP和△CDP的面积相等,求t的值;
(3)在(2)的条件下,在y轴的右侧,以CP为腰作等腰直角△CPM,直接写出满足条件的点M的坐标.
24.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+b的图象与y轴交于点A(0,4),与直线y=﹣x﹣1在第四象限相交于点B,连接OB,△AOB的面积为6.
(1)求点B的坐标及直线AB的解析式;
(2)已知点M在直线AB右侧,且△MAB是以AB为直角边的等腰直角三角形,请求出符合条件的点M的坐标.
25.综合与探究:
如图,直线l1:y=x+3与过点A(3,0)的直线l2:y=kx+b(k≠0)交于点C(1,m)与x轴交于点B.
(1)求直线l2对应的函数解析式;
(2)请直接写出不等式kx+b<x+3的解集;
(3)若点N在平面直角坐标系内,则在直线l1上是否存在点F使以A,B,F,N为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
26.一次函数y=kx+(k≠0)的图象与x轴、y轴分别交于A(1,0)、B(0,m)两点.
(1)求一次函数解析式和m的值;
(2)将线段AB绕着点A旋转,点B落在x轴负半轴上的点C处.点P在直线AB上,直线CP把△ABC分成面积之比为2:1的两部分.求直线CP的解析式;
(3)在第二象限是否存在点D,使△BCD是以BC为腰的等腰直角三角形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
27.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=k1x+b的图象与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,且与正比例函数y=k2x的图象交点为C(3,4).
(1)求正比例函数与一次函数的关系式.
(2)若点D在第二象限,△DAB是以AB为直角边的等腰直角三角形,请求出点D的坐标.
(3)在y轴上是否存在一点P使△POC为等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的点P的坐标.
28.在学习一元一次不等式与一次函数的过程中,小新在同一个坐标系中发现直线l1:y1=﹣x+3与坐标轴相交于A,B两点,直线l2:y2=kx+b(k≠0)与坐标轴相交于C,D两点,两直线相交于点E,且点E的横坐标为2.已知OC=,点P是直线l2上的动点.
(1)求直线l2的函数表达式;
(2)过点P作x轴的垂线与直线l1和x轴分别相交于M,N两点,当点N是线段PM的三等分点时,求P点的坐标;
(3)若点Q是x轴上的动点,是否存在以A,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有满足条件的P点坐标;若不存在,请说明理由.
29.(1)认识模型:
如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过A作AD⊥ED于D,过B作BE⊥ED于E.求证:△BEC≌△CDA;
(2)应用模型:
①已知直线y=﹣2x+4与y轴交于A点,与x轴交于B点,将线段AB绕点B顺时针旋转90度,得到线段CB,求点C的坐标;
②如图3,矩形ABCO,O为坐标原点,B的坐标为(5,4),A,C分别在坐标轴上,P是线段BC上动点,已知点D在第一象限,且是直线y=2x﹣3上的一点,点Q是平面内任意一点.若四边形ADPQ是正方形,请直接写出所有符合条件的点D的坐标.
30.如图,四边形OABC为矩形,其中O为原点,A、C两点分别在x轴和y轴上,点B的坐标是(4,6),将矩形沿直线DE折叠,使点C落在AB边上点F处,折痕分别交OC、BC于点E、D,且点D的坐标是(,6).
(1)求BF的长度;
(2)如图2,点P在第二象限,且△PDE≌△CED,求直线PE的解析式;
(3)若点M为直线DE上一动点,在x轴上是否存在点N,使以M、N、D、F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
例题精讲
考点一:一次函数中等腰三角形存在性问题
【例1】.如果一次函数y=﹣x+6的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,M点在x轴上,并且使得以点A、B、M为定点的三角形是等腰三角形,则M点的坐标为 (﹣8,0)或(﹣2,0)或(18,0)或(﹣,0) .
解:一次函数y=﹣x+6中令x=0,解得y=6;令y=0,解得x=8,
∴A(8,0),B(0,6),即OA=8,OB=6,
在直角三角形AOB中,根据勾股定理得:AB=10,
分四种情况考虑,
当BM=BA时,
由BO⊥AM,根据三线合一得到O为MA的中点,此时M1(﹣8,0);
当AB=AM时,由AB=10,得到OM=﹣2或18,此时M2(﹣2,0),M3(18,0);
当MA=MB时,∵A(8,0),B(0,6),
∴AB的中点的坐标为(4,3),
设直线AB的垂直平分线的解析式为y=x+b,
代入(4,3)得3=+b,解得b=﹣,
∴直线AB的垂直平分线的解析式为y=x﹣,
令y=0,解得x=,
此时M4(,0).
综上,这样的M点有4个,分别为(﹣8,0)或(﹣2,0)或(18,0)或(,0).
故答案为(﹣8,0)或(﹣2,0)或(18,0)或(,0).
变式训练
【变1-1】.如图,在平面直角坐标系中,直线MN的函数解析式为y=﹣x+3,点A在线段MN上且满足AN=2AM,B点是x轴上一点,当△AOB是以OA为腰的等腰三角形时,则B点的坐标为 (2,0)或(,0)或(,0) .
解:∵在y=﹣x+3中,令x=0,则y=3;令y=0,则﹣x+3=0,解得x=3,
∴N(3,0),M(0,3),
∴OM=ON=3,
∵AN=2AM,
∴A(1,2),
∴OA==,
当AO=OB时,则OB=,
∴点B的坐标为(﹣,0)或(,0);
②当AO=AB时,设点B的坐标为(m,0),则=,
整理得,(1﹣m)2=1,
解得m=2或m=0(舍去),
∴点B的坐标为(2,0).
综上所述:点B的坐标为(2,0)或(,0)或(,0).
【变1-2】.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣2x+12与x轴交于点A,与y轴交于点B,与直线y=x交于点C.
(1)求点C的坐标.
(2)若P是x轴上的一个动点,直接写出当△OPC是等腰三角形时P的坐标.
解:(1)联立两直线解析式成方程组,得,
解得:,
∴点C的坐标为(4,4);
(2)设点P(m,0),而点C(4,4),点O(0,0);
PC2=(m﹣4)2+16,PO2=m2,OC2=42+42=32;
当PC=PO时,(m﹣4)2+16=m2,解得:m=4;
当PC=OC时,同理可得:m=0(舍去)或8;
当PO=OC时,同理可得:m=±4;
故点P的坐标为(4,0)或(8,0)或(4,0)或(﹣4,0).
考点二:一次函数中直角三角形存在性问题
【例2】.已知点A、B的坐标分别为(2,2)、(5,1),试在x轴上找一点C,使△ABC为直角三角形.
解:当△ABC为直角三角形时,设点C坐标为(x,0),分三种情况:
①如果A为直角顶点,则AB2+AC2=BC2,
即(2﹣5)2+(2﹣1)2+(2﹣x)2+22=(5﹣x)2+1,
解得:x=,
②如果B为直角顶点,那么AB2+BC2=AC2,
即(2﹣5)2+(2﹣1)2+(5﹣x)2+1=(2﹣x)2+22,
解得x=,
③如果C为直角顶点,那么AB2=AC2+BC2,
即(2﹣5)2+(2﹣1)2=(2﹣x)2+22+(5﹣x)2+1,
解得x=3或4,
综上可知,使△PAB为直角三角形的点C坐标为(,0)或(,0)或(3,0)或(4,0).
变式训练
【变2-1】.如图,一次函数y=kx+1的图象过点A(1,2),且与x轴相交于点B.若点P是x轴上的一点,且满足△ABP是直角三角形,则点P的坐标是 (1,0)或(3,0) .
解:∵一次函数y=kx+1的图象过点A(1,2),
∴2=k+1,解得k=1,
∴一次函数的解析式为y=x+1.
∴当∠APB=90°时,P1(1,0);
当∠BAP=90°时,
∵一次函数的解析式为y=x+1,
∴设直线AP的解析式为y=﹣x+b,
∵A(1,2),
∴2=﹣1+b,解得b=3,
∴直线AP的解析式为y=﹣x+3,
∴当y=0时,x=3,
∴P2(3,0).
综上所述,点P的坐标是(1,0)或(3,0).
【变2-2】.如图,已知一次函数y=x﹣2的图象与y轴交于点A,一次函数y=4x+b的图象与y轴交于点B,且与x轴以及一次函数y=x﹣2的图象分别交于点C、D,点D的坐标为(﹣2,﹣4).
(1)关于x、y的方程组的解为 .
(2)求△ABD的面积;
(3)在x轴上是否存在点E,使得以点C,D,E为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵一次函数y=x﹣2的图象与一次函数y=4x+b的图象交于点D,且点D的坐标为(﹣2,﹣4),
∴关于x、y的方程组的解是,
∴关于x、y的方程组的解是,
故答案为:;
(2)把点D的坐标代入一次函数y=4x+b中得:﹣8+b=﹣4,
解得:b=4,
∴B(0,4),
∵A(0,﹣2),
∴AB=4﹣(﹣2)=6,
∴S△ABD==6;
(3)存在,
如图1,当点E为直角顶点时,过点D作DE⊥x轴于E,
∵D(﹣2,﹣4),
∴E(﹣2,0);
当点C为直角顶点时,x轴上不存在点E;
当点D为直角顶点时,过点D作DE⊥CD交x轴于点E,作DF⊥x轴于F,
设E(t,0),
当y=0时,4x+4=0,
∴x=﹣1,
∴C(﹣1,0),
∵F(﹣2,0),
∴CE=﹣1﹣t,EF=﹣2﹣t,
∵D(﹣2,﹣4),
∴DF=4,CF=﹣1﹣(﹣2)=1,
在Rt△DEF中,
DE2=EF2+DF2=42+(﹣2﹣t)2=t2+4t+20,
在Rt△CDF中,
CD2=12+42=17,
在Rt△CDE中,CE2=DE2+CD2,
∴(﹣1﹣t)2=t2+4t+20+17,
解得t=﹣18,
∴E(﹣18,0),
综上,点E的坐标为:(﹣2,0)或(﹣18,0).
考点三:一次函数中平行四边形存在性问题
【例3】.如图,已知一次函数y=kx+b的图象经过A(1,3),B(﹣2,﹣1)两点,并且交x轴于点C,交y轴于点D.
(1)求该一次函数的表达式;
(2)求△AOB的面积;
(3)平面内是否存在一点M,使以点M、C、O、B为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
解:(1)将A(1,3)、B(﹣2,﹣1),代入y=kx+b得:
,解得,
∴一次函数的表达式为y=x+;
(2)在y=x+中,令x=0得y=,
∴OD=,
∴S△AOD=OD•|xA|=××1=,
S△BOD=OD•|xB|=××2=,
∴△AOB的面积S△AOB=S△BOD+S△AOD=;
(3)存在,理由如下:
在y=x+中,令y=0得y=﹣,
∴C(﹣,0),
设M(m,n),而B(﹣2,﹣1),O(0,0),
①以OB、CM为对角线,则OB的中点即是CM的中点,如图:
∴,解得,
∴M(﹣,﹣1);
②以BC、OM为对角线,则BC的中点即是OM的中点,如图:
∴,解得,
∴M(﹣,﹣1);
③以BM、CO为对角线,则BM的中点即是CO的中点,如图:
∴,解得,
∴M(,1);
综上所述,M的坐标为:(﹣,﹣1)或(﹣,﹣1);或(,1).
变式训练
【变3-1】.如图1,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+3与x轴、y轴相交于A、B两点,点C在线段OA上,将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,此时点D恰好落在直线AB上,过点D作DE⊥x轴于点E.
(1)求证:△BOC≌△CED;
(2)如图2,将△BCD沿x轴正方向平移得△B'C'D',当B'C'经过点D时,求△BCD平移的距离及点D的坐标;
(3)若点P在y轴上,点Q在直线AB上,是否存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.
(1)证明:∵∠BOC=∠BCD=∠CED=90°,
∴∠OCB+∠OBC=90°,∠OCB+∠ECD=90°,
∴∠OBC=∠ECD.
∵将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,
∴BC=CD.
在△BOC和△CED中,,
∴△BOC≌△CED(AAS).
(2)解:∵直线y=﹣x+3与x轴、y轴相交于A、B两点,
∴点B的坐标为(0,3),点A的坐标为(6,0).
设OC=m,
∵△BOC≌△CED,
∴OC=ED=m,BO=CE=3,
∴点D的坐标为(m+3,m).
∵点D在直线y=﹣x+3上,
∴m=﹣(m+3)+3,解得:m=1,
∴点D的坐标为(4,1),点C的坐标为(1,0).
∵点B的坐标为(0,3),点C的坐标为(1,0),
∴直线BC的解析式为y=﹣3x+3.
设直线B′C′的解析式为y=﹣3x+b,
将D(4,1)代入y=﹣3x+b,得:1=﹣3×4+b,解得:b=13,
∴直线B′C′的解析式为y=﹣3x+13,
∴点C′的坐标为(,0),
∴CC′=﹣1=,
∴△BCD平移的距离为.
(3)解:设点P的坐标为(0,m),点Q的坐标为(n,﹣n+3).
分两种情况考虑,如图3所示:
①若CD为边,当四边形CDQP为平行四边形时,∵C(1,0),D(4,1),P(0,m),Q(n,﹣n+3),
∴,解得:,
∴点P1的坐标为(0,);
当四边形CDPQ为平行四边形时,∵C(1,0),D(4,1),P(0,m),Q(n,﹣n+3),
∴,解得:,
∴点P2的坐标为(0,);
②若CD为对角线,∵C(1,0),D(4,1),P(0,m),Q(n,﹣n+3),
∴,解得:,
∴点P的坐标为(0,).
综上所述:存在,点P的坐标为(0,)或(0,).
考点四:一次函数中矩形存在性问题
【例4】.如图,在平面直角坐标系中,已知Rt△AOB的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,且OA、OB的长满足|OA﹣8|+(OB﹣6)2=0,∠ABO的平分线交x轴于点C过点C作AB的垂线,垂足为点D,交y轴于点E.
(1)求线段AB的长;
(2)求直线CE的解析式;
(3)若M是射线BC上的一个动点,在坐标平面内是否存在点P,使以A、B、M、P为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵|OA﹣8|+(OB﹣6)2=0,
∴OA=8,OB=6,
在直角△AOB中,AB===10;
(2)∵BC平分∠ABO,CD⊥AB,AO⊥BO,
∴OC=CD,
设OC=x,则AC=8﹣x,CD=x.
∵△ACD和△ABO中,∠CAD=∠BAO,∠ADC=∠AOB=90°,
∴△ACD相似于△ABO,
∴,即,
解得:x=3.
即OC=3,则C的坐标是(﹣3,0).
设AB的解析式是y=kx+b,根据题意得
解得:
则直线AB的解析式是y=x+6,
设CD的解析式是y=﹣x+m,则4+m=0,则m=﹣4.
则直线CE的解析式是y=﹣x﹣4;
(3)①当AB为矩形的边时,如图所示矩形AM1P1B,易知BC的直线方程为y=2x+6,
设M1(m,2m+6),P1(x,y),因为A(﹣8,0),B(0,6),则AM12=(m+8)2+(2m+6)2,=5m2+40m+100,BM12=m2+(2m+6﹣6)2=5m2,
AB=10,
根据AB2+AM12=BM12得100+5m2+40m+100=5m2,m=﹣5,
∴M1(﹣5,﹣4),
根据平移规律可以解得P1(3,2)
②当AB为矩形的对角线时,此时有AB2=AM22+BM22,即100=5m2+40m+100+5m2,m=﹣4或m=0(舍去),
∴M2(﹣4,﹣2),
根据平移规律可以解得P2(﹣4,8)
综上可得,满足条件的P点的坐标为P1(3,2)或P2(﹣4,8).
变式训练
【变4-1】.如图,四边形OABC是矩形,点A、C在坐标轴上,△ODE是△OCB绕点O顺时针旋转90°得到的,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F,交OE于点H,线段BC、OC的长是方程x2﹣4x+3=0的两个根,且OC>BC.
(1)求直线BD的解析式;
(2)求点H到x轴的距离;
(3)点M在坐标轴上,平面内是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)x2﹣4x+3=0,解得:x=3或1,
故BC=1,OC=3,即点C(0,3)、点A(﹣1,0),
则点B(﹣1,3),点D(3,0),点E(3,1),
将B、D点的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:,解得:,
故直线BD的表达式为:y=﹣x+…①;
(2)同理可得:直线OE的表达式为:y=x…②,
联立①②并解得:y=,
即点H到x轴的距离为:;
(3)直线BD的表达式为:y=﹣x+,则点F(0,),
①当FD是矩形的一条边时,
当点M在x轴上时,
∵MF⊥BD,则直线MF的表达式为:y=x+,
当y=0,x=﹣,即点M(﹣,0),
点F向右平移3个单位向下平移单位得到D,
则点M向右平移3个单位向下平移单位得到N,
则点N(,﹣);
当点M在y轴上时,
同理可得:点N(﹣3,﹣);
②当FD是矩形的对角线时,
此时点M在原点O,则点N(3,);
综上,点N的坐标为:(,﹣)或(﹣3,﹣)或(3,).
考点五:一次函数中菱形存在性问题
【例5】.如图1,直线y=x+6与x,y轴分别交于A,B两点,∠ABO的角平分线与x轴相交于点C.
(1)求点C的坐标;
(2)在直线BC上有两点M,N,△AMN是等腰直角三角形,∠MAN=90°,求点M的坐标;
(3)点P在y轴上,在平面上是否存在点Q,使以点A、B、P、Q为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)对于直线y=x+6,令x=0,得到y=6,
∴B(0,6),
令y=0,得到x=﹣8,
∴A(﹣8,0).
∵A(﹣8,0),B(0,6),
∴OA=8,OB=6,
∵∠AOB=90°,
∴AB==10,
过点C作CH⊥AB于H,设OC=t,
∵BC平分∠ABO,∠AOB=90°,
∴CH=OC=t,
∵S△ABO=S△ABC+S△BCO,
∴OA•OB=AB•CH+OC•OB,
∴6×8=10t+6t,
∴t=3,
∴OC=3,
∴C(﹣3,0);
(2)设线BC的表达式为:y=kx+b,
∵B(0,6),C(﹣3,0),
∴直线BC的表达式为:y=2x+6,
设点M(m,2m+6)、N(n,2n+6),
过点M作MF⊥x轴于点F,过点N作NE⊥x轴于点E,
∵△AMN为等腰直角三角形,故AM=AN,
∵∠NAE+∠MAF=90°,∠MAF+∠AMF=90°,
∴∠NAE=∠AMF,
∵∠AFM=∠NEA=90°,AM=AN,
∴△FMA≌△EAN(AAS),
∴EN=AF,MF=AE,
即﹣2n﹣6=m+8,2m+6=8+n,
解得:m=﹣2,n=﹣6,
故点M的坐标为(﹣2,2)、点N(﹣6,﹣6);
由于M,N的位置可能互换,故点N的坐标为(﹣2,2)、点M(﹣6,﹣6);
综上所述,点M的坐标为(﹣2,2)或(﹣6,﹣6);
(3)设点P(0,p),
∴BP2=(p﹣6)2,AP2=82+p2,
①当AB是边时,如图,
∵点A、B、P、Q为顶点的四边形为菱形,
∴BP=AB=10,BP′=AB=10,OB=OP″,
∵B(0,6),
∴P(0,16),P′(0,﹣4),P″(0,﹣6),
∵A(﹣8,0),
∴Q(﹣8,10),Q′(﹣8,﹣10),Q″(8,0);
②当AB是对角线时,如图,
∵点A、B、P、Q为顶点的四边形为菱形,
∴AP=BP,
∴BP2=AP2,
∴(p﹣6)2=82+p2,解得p=﹣,
∴P(0,﹣),
∵A(﹣8,0),B(0,6),
∴Q(﹣8,);
综上所述,点Q的坐标为(﹣8,10)或(﹣8,﹣10)或(8,0)或(﹣8,).
变式训练
【变5-1】.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+4与x轴、y轴分别交于点D、C,直线AB与y轴交于点B(0,﹣2),与直线CD交于点A(m,2).
(1)求直线AB的解析式;
(2)点E是射线CD上一动点,过点E作EF∥y轴,交直线AB于点F,若以O、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形,请求出点E的坐标;
(3)设P是射线CD上一点,在平面内是否存在点Q,使以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵点A(m,2)在直线y=x+4上
∴m+4=2 解得m=﹣2
∴点A的坐标为(﹣2,2)
设直线AB的解析式为y=kx+b
∴ 解得
∴直线AB的解析式为y=﹣2x﹣2;
(2)如图1,由题意
设点E的坐标为(a,a+4),则
∵EF∥y轴,点F在直线y=﹣2x﹣2上
∴点F的坐标为(a,﹣2a﹣2)
∴EF=|a+4﹣(﹣2a﹣2)|=|3a+6|,
∵以点O、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形,且EF∥OC
∴EF=OC
∵直线y=x+4与y轴交于点C
∴点C的坐标为(0,4)
∴OC=4,即|3a+6|=4
解得:a=﹣或a=﹣
∴点E的坐标为(﹣,)或(﹣,);
(3)如图2,当BC为对角线时,点P,Q都是BC的垂直平分线,且点P和点Q关于BC对称,
∵B(0,﹣2),C(0,4),
∴点P的纵坐标为1,
将y=1代入y=x+4中,得x+4=1,
∴x=﹣3,
∴P''(﹣3,1),
∴Q''(3,1)
当CP是对角线时,CP是BQ的垂直平分线,设Q(m,n),
∴BQ的中点坐标为(,),
代入直线y=x+4中,得+4=①,
∵CQ=CB,
∴m2+(n﹣4)2=36②,
联立①②得,(舍)或,
∴Q'(﹣6,4),当PB是对角线时,PC=BC=6,
设P(c,c+4),
∴c2+(c+4﹣4)2=36,
∴c=3(舍)或c=﹣3,
∴P(﹣3,﹣3+4),
设Q(d,e)
∴(﹣3+0)=(0+d),(﹣3+4﹣2)=(e+4),
∴d=﹣3,e=﹣3﹣2,
∴Q(﹣3,﹣3﹣2),
即:点Q的坐标为(3,1),(﹣6,4)或(﹣3,﹣3﹣2).
1.一次函数y=x+4分别交x轴、y轴于A、B两点,在x轴上取一点C,使△ABC为等腰三角形,则这样的点C的坐标为 (﹣8,0)(3,0)(2,0)(,0) .
解:当x=0时,y=4,
当y=0时,x=﹣3,
即A(﹣3,0),B(0,4),
OA=3,OB=4,
由勾股定理得:AB=5,
有三种情况:①以A为圆心,以AB为半径交x轴于两点,此时AC=AB=5,
C的坐标是(2,0)和(﹣8,0);
②以B为圆心,以AB为半径交x轴于一点(A除外),此时AB=BC,OA=OC=3,
C的坐标是(3,0);
③作AB的垂直平分线交x轴于C,设C的坐标是(a,0),A(﹣3,0),B(0,4),
∵AC=BC,由勾股定理得:(a+3)2=a2+42,
解得:a=,
∴C的坐标是(,0),
故答案为:(﹣8,0)(3,0)(2,0)(,0).
2.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为(2,1),连接OA,点P是x轴上的一动点,如果△OAP是等腰三角形,请你写出符合条件的点P坐标 P1(4,0),P2(,0),P3(﹣,0),P4(,0) .
解:设P(x,0),
当OA=AP时,∵A(2,1),∴P1(4,0);
当OA=OP时,∵A(2,1),
∴OA==,
∴P2(,0),P3(﹣,0);
当AP=OP时,∵P(x,0),(2,1),
∴(2﹣x)2+12=x2,解得x=,
∴P4(,0).
综上所述,P点坐标为:P1(4,0),P2(,0),P3(﹣,0),P4(,0).
故答案为:P1(4,0),P2(,0),P3(﹣,0),P4(,0).
3.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(4,0),点C在y的正半轴上,且OB=2OC,在直角坐标平面内确定点D,使得以点D、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,请写出点D的坐标为 (3,2)(﹣3,2)(5,﹣2) .
解:如图,①当BC为对角线时,易求M1(3,2);
②当AC为对角线时,CM∥AB,且CM=AB.所以M2(﹣3,2);
③当AB为对角线时,AC∥BM,且AC=BM.则|My|=OC=2,|Mx|=OB+OA=5,所以M3(5,﹣2).
综上所述,符合条件的点D的坐标是M1(3,2),M2(﹣3,2),M3(5,﹣2).
故答案为:(3,2)(﹣3,2)(5,﹣2).
4.如图,一次函数y=k2x+b的图象与y轴交于点B,与正比例函数y=k1x的图象相交于点A(3,4),且OA=OB.
(1)分别求出这两个函数的解析式;
(2)求△AOB的面积;
(3)点P在x轴上,且△POA是等腰三角形,请直接写出点P的坐标.
解:(1)∵正比例函数y=k1x的图象经过点A(3,4),
∴3k1=4,
∴k1=,
∴正比例函数解析式为y=x.
如图1中,过A作AC⊥x轴于C,
在Rt△AOC中,OC=3,AC=4,
∴AO==5,
∴OB=OA=5,
∴B(0,﹣5),
∴,
解得,
∴一次函数的解析式为y=3x﹣5.
(2)如图1中,过A作AD⊥y轴于D,
∵A(3,4),
∴AD=3,
∴S△AOB=;
(3)当OP=OA时,P1(﹣5,0),P2(5,0),
当AO=AP时,P3(6,0),
当PA=PO时,线段OA的垂直平分线为y=﹣,
∴,
满足条件的点P的坐标(﹣5,0)或(5,0)或(6,0)或.
5.直线l1交x轴于点A(6,0),交y轴于B(0,6).
(1)如图,折叠△AOB,使BA落在y轴上,折痕所在直线为l2,直线l2与x轴交于C点,求C点坐标及l2的解析式;
(2)在直线l1上找点M,使得以M、A、C为顶点的三角形是等腰三角形,求出所有满足条件的M点的坐标.
解:∵点A(6,0),交y轴于B(0,6).
∴OA=6,OB=6,
∴tan∠OAB==,
∴∠OAB=30°,
∴∠OBA=60°,
∵折叠△AOB,
∴∠OBC=∠ABC=30°,
∴BC=2OC,BO=OC=6,
∴OC=2,
∴点C(2,0),
设直线BC解析式为:y=kx+b,
解得:
∴直线BC解析式为:y=﹣x+6;
(2)当点M与点B重合时,
由(1)可知:∠AMC=∠MAC=30°,
∴CM=AC,
∴△ACM是等腰三角形,
∴当M为(0,6)时,△ACM是等腰三角形,
∵OC=2,OA=6,
∴AC=4,
若AM=AC=4,
如图1:过点M作MH⊥AC,
∵∠MAH=30°,
∴MH=AM=2,AH=2MH=6,
∴OH=6﹣6或6+6,
∴点M(6﹣6,2)或(6+6,﹣2)
若AM=MC,
如图2,过点M作MH⊥AC,
∵AM=MC,MH⊥AC,
∴AH=CH=2,
∴OC=4,
∵∠MAH=30°,
∴AH=MH,
∴MH=2,
∴点M(4,2),
综上所述:点M(6﹣6,2)或(6+6,﹣2)或(4,2)或(0,6).
6.在平面直角坐标系中,直线y=kx+8k(k是常数,k≠0)与坐标轴分别交于点A,点B,且点B的坐标为(0,6).
(1)求点A的坐标;
(2)如图1,将直线AB绕点B逆时针旋转45°交x轴于点C,求直线BC的解析式;
(3)在(2)的条件下,直线BC上有一点M,坐标平面内有一点P,若以A、B、M、P为顶点的四边形是菱形,请直接写出点P的坐标.
解:(1)令y=kx+8k=0,解得x=﹣8,
故点A的坐标为(﹣8,0);
(2)过点A作AD⊥AB交BC于点D,过点A作y轴的平行线交过点B与x轴的平行线于点M,交过点D与x轴的平行线于点N,
∵∠ABC=45°,故△ABD为等腰直角三角形,则AD=AB,
∵∠BAM+∠DAN=90°,∠DAN+∠ADN=90°,
∴∠BAM=∠ADN,
∵∠BMA=∠AND=90°,
∴△BMA≌△AND(AAS),
∴AN=BM=8,ND=AM=6,
故点D的坐标为(﹣2,﹣8),
设直线BC的表达式为y=kx+b,则,解得,
故直线BC的表达式为y=7x+6;
(3)设点M的坐标为(m,7m+6),点P(s,t),
而点A、B的坐标分别为(﹣8,0)、(0,6),
①当AB是边时,
点A向右8个单位向上6个单位得到点B,同样,点M(P)向右8个单位向上6个单位得到点P(M),且AB=BP(AB=BM),
则或,
解得或或(不合题意的值已舍去);
故点P的坐标为(﹣8,7)或(﹣﹣8,﹣7)或(6,﹣2);
②当AB是对角线时,
由中点坐标公式和AM=BM得:
,解得,
故点P的坐标为(﹣7,7);
综上,点P的坐标为(﹣8,7)或(﹣﹣8,﹣7)或(6,﹣2)或(﹣7,7).
7.如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与x轴交于点A(﹣4,0),与y轴交于点B,且与正比例函数y=x的图象交于点C(m,6).
(1)求一次函数的解析式;
(2)求△BOC的面积;
(3)在x轴上是否存在一点P,使得△ABP是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵将点C(m,6)代入y=x,
∴6=m,
∴m=4,
∴C(4,6),
设一次函数的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=x+3;
(2)在y=x+3中,令x=0得y=3,
∴B(0,3),
∴S△BOC=OB•|xC|=×3×4=6;
(3)在x轴上存在一点P,使得△ABP是等腰三角形,理由如下:
∵A(﹣4,0),B(0,3),
∴AB=5,OA=4,
当B为等腰三角形顶角顶点时,P点与A点关于y轴对称,
∴P(4,0);
当A为等腰三角形顶角顶点时,AP=AB=5,
∴P(﹣9,0)或P(1,0);
当P为等腰三角形顶角顶点时,设P(t,0),
∵PA=PB,
∴(t+4)2=t2+9,
解得t=﹣,
∴P(﹣,0),
综上所述:P点坐标为(﹣9,0)或(1,0)或(4,0)或(﹣,0).
8.如图,已知一次函数y=x+m的图象与x轴交于点A(﹣6,0),交y轴于点B.
(1)求m的值与点B的坐标
(2)问在x轴上是否存在点C,使得△ABC的面积为16?若存在,求出点C的坐标;若不存在,说明理由.
(3)问在x轴是否存在点P,使得△ABP为等腰三角形,求出点P坐标.
(4)一条经过点D(0,2)和直线AB上的一点的直线将△AOB分成面积相等的两部分,请求出这条直线的函数表达式.
解:(1)把点A(﹣6,0)代入y=x+m,得m=8,
∴点B坐标为(0,8).
(2)存在,设点C坐标为(a,0),由题意•|a+6|•8=16,
解得a=﹣2或﹣10,
∴点C坐标(﹣2,0)或(﹣10,0).
(3)如图1中,
①当AB=AP时,AP=AB==10,
可得P1(﹣16,0),P2(4,0).
②当BA=BP时,OA=OP,可得P3(6,0).
③当PA=PB时,∵线段AB的垂直平分线为y=﹣x+,可得P4(,0),
综上所述,满足条件的点P坐标为(﹣16,0)或(4,0)或(6,0)或(,0).
(4)如图2中,设过点D的直线交AB于E,设E(b,),
由题意BD•(﹣b)=××6×8,
∴b=﹣4,
∴点E坐标(﹣4,),
设直线DE的解析式为y=kx+b则有,
解得,
∴这条直线的函数表达式y=﹣x+2.
9.在平面直角坐标系中,一次函数y=﹣x+2的图象交x轴、y轴分别于A、B两点,交直线y=kx于P(2,a).
(1)求点A、B的坐标;
(2)若Q为x轴上一动点,△APQ为等腰三角形,直接写出Q点坐标;
(3)点C在直线AB上,过C作CE⊥x轴于E,交直线OP于D,我们规定若C,D,E中恰好有一点是其他两点所连线段的中点,则称C,D,E三点为“和谐点”,求出C,D,E三点为“和谐点”时C点的坐标.
解:(1)当x=0时,y=﹣x+2=2,
∴点B的坐标为(0,2);
当y=0时,有﹣x+2=0,
解得:x=4,
∴点A的坐标为(4,0);
(2)∵一次函数y=﹣x+2的图象交直线y=kx于P(2,a).
∴a=﹣×2+2=1,
∴点P的坐标为(2,1),
设点Q(m,0),而点A、P的坐标分别为:(4,0)、(2,1),
则AP==,AQ=|4﹣m|,PQ=,
当AP=AQ时,则=|4﹣m|,
解得m=4±,
∴点Q(4±,0);
当AP=PQ时,=,
解得m=0或4(舍去),
∴点Q(0,0);
当PQ=AQ时,即=|4﹣m|,
解得:m=,
∴点Q(,0);
综上,点Q的坐标为(4±,0)或(0,0)或(,0);
(3)∵y=kx过P(2,1).
∴2k=1,解得k=,
∴y=x,
设点C的坐标为(n,﹣n+2),则点D的坐标为(n,n),点E的坐标为(n,0),
∴CD=|﹣n+2﹣n|=|2﹣n|,DE=|n|,CE=|﹣n+2|=|n﹣2|,
当D为CE的中点时,CD=DE,
∴|2﹣n|=|n|,解得n=或4(舍去),
∴点C的坐标为(,);
当C为DE的中点时,CD=CE,
∴|2﹣n|=|n﹣2|,解得n=或0(舍去),
∴点C的坐标为(,);
当E为CD的中点时,DE=CE,
∴|n|=|n﹣2|,无解;
综上,C,D,E三点为“和谐点”时C点的坐标为(,)或(,).
10.如图所示,直线l:y=﹣x+2与x轴、y轴分别交于A、B两点,在y轴上有一点C(0,4).
(1)求△AOB的面积;
(2)动点M从A点以每秒1个单位的速度沿x轴向左移动,求△COM的面积S与M的移动时间t之间的函数关系式;
(3)当动点M在x轴上移动的过程中,在平面直角坐标系中是否存在点N,使以点A,C,N,M为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)令y=0,,
解得x=.
令x=0,y=.
∴A(,0),B(0,).
=.
∴△AOB的面积为12.
(2)∵动点M从A点以每秒1个单位的速度沿x轴向左移动,
∴AM=t.
当0≤t≤时,
OM=,
OC=.
∴
=
=.
当t>时,
OM=t﹣.
∴
=
=.
综上,△COM的面积S与M的移动时间t之间的函数关系式:
S=.
(3)在平面直角坐标系中存在点N,使以点A,C,N,M为顶点的四边形为菱形.
①当AC,AM为菱形的边时,
情况一:如图1,当点M在点A的左侧时,
Rt△AOC中,
=,
∴NC=AC=.
∵NC∥AM,
∴点N(,).
情况二,如图1′,当点M在点A的右侧时,
由情况一同理可得点N的坐标为.
②当AC为菱形的对角线时,如图2,
此时M,O重合,
四边形OANC为正方形,
则点N(,).
③如图3,当AC为菱形的边,AM为菱形的对角线时,
此时点C,N关于x轴对称,
∴点N(0,﹣).
综上,在平面直角坐标系中存在点N,使以点A,C,N,M为顶点的四边形为菱形,
此时点N的坐标为:(,),,(,),(0,﹣).
11.如图,直线y=﹣x+4与x轴、y轴分别交于A、B两点,直线BC与x轴、y轴分别交于C、B两点,连接BC,且OC=OB.
(1)求点A的坐标及直线BC的函数关系式;
(2)点M在x轴上,连接MB,当∠MBA+∠CBO=45°时,求点M的坐标;
(3)若点P在x轴上,平面内是否存在点Q,使点B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)对于直线y=﹣x+4,令x=0的y=4,令y=0得x=4,
∴A(4,0),B(0,4),
∴OB=OA=4,
∵OC=OB,
∴OC=3,
∴C(﹣3,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,则有,
解得,
∴直线BC的解析式为y=x+4.
(2)如图1中,
当点M在点A的左边时,
∵OB=OA=4,∠AOB=90°,
∴∠ABO=45°,
∴∠CBO+∠MBA=∠MBA+∠MBO=45°,
∴∠CBO=∠OBM,
∵∠CBO+∠BCO=90°,∠BMO+∠OBM=90°,
∴∠BCO=∠BMO,
∴BC=BM,OC=OM=3,
∴M(3,0),
作点M关于直线AB的对称点N,作直线BN交x轴于M1,则∠M1BA=∠MBA,点M1满足条件.
∵N(4,1),B(0,4),
∴直线BN的解析式为y=﹣x+4,令y=0,得x=,
∴M1(,0),
综上所述,满足条件的点M的坐标为(3,0)或(,0).
(3)如图2中,
∵BC==5,
当BC为菱形的边时,四边形CP1Q1B,四边形CP3Q3B,四边形BCQ2P2是菱形,此时Q1(﹣5,4),Q3(5,4),Q2(0,4),
当BC是菱形的对角线时,四边形CP4BQ4是菱形,可得Q4(﹣,4).
综上所述,满足条件的点Q的坐标为(﹣5,4)或(5,4)或(0,﹣4)或.
12.已知,一次函数y=的图象与x轴、y轴分别交于点A、点B,与直线y=相交于点C.过点B作x轴的平行线l.点P是直线l上的一个动点.
(1)求点A,点B的坐标.
(2)求点C到直线l的距离.
(3)若S△AOC=S△BCP,求点P的坐标.
(4)若点E是直线y=上的一个动点,当△APE是以AP为直角边的等腰直角三角形时,请直接写出点E的坐标.
解:(1)∵一次函数y=的图象与x轴、y轴分别交于点A、点B,
∴令y=0,则=0,
∴x=8,
令x=0,则y=6,
∴点A、B的坐标分别为:(8,0)、(0,6);
(2)解:得,,
∴点C(3,),
则C到直线l的距离为6﹣=;
(3)∵S△AOC=×8×=15=S△BCP=×BP×(yP﹣yC)=BP×,
解得:BP=,
故点P(,6)或(﹣,6);
(4)设点E(m,m)、点P(n,6);
①当∠EPA=90°时,
当点P在y轴右侧时,
当点P在点E的左侧时,如图1,
∵∠MEP+∠MPE=90°,∠MPE+∠NPA=90°,
∴∠MEP=∠NPA,AP=PE,
∵△EMP≌△PNA(AAS),
则ME=PN=6,MP=AN,
即m﹣n=6,m﹣6=8﹣n,
解得:m=,
当点P在点E的右侧时,如图,
同理可得m=16,
当∠EAP=90°时,当点P在y轴左侧时,如图2,
同理可得:m﹣8=6,m=8﹣n,
解得:m=14,故点E(14,);
故点E(,)或(14,)或(16,20);
如图3,
同理可得:△AMP≌△ANE(AAS),
故MP=EN,AM=AN=6,
即m=n﹣8,|8﹣m|=6,解得:m=2或14(不合题意舍去),
故点E(2,);
综上,E(,)或(16,20)或(2,)或(14,).
13.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+与y=x相交于点A,与x轴交于点B.
(1)求点A,B的坐标;
(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在一点C,使得以O,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,试求出所有符合条件的点C的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)在直线OA上,是否存在一点D,使得△DOB是等腰三角形?如果存在,试求出所有符合条件的点D的坐标,如果不存在,请说明理由.
解:(1)∵直线y=﹣x+与y=x相交于点A,
∴联立得,解得,
∴点A(1,1),
∵直线y=﹣x+与x轴交于点B,
∴令y=0,得﹣x+=0,解得x=3,
∴B(3,0),
(2)存在一点C,使得以O,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形.
①如图1,过点A作平行于x轴的直线,过点O作平行于AB的直线,两直线交于点C,
∵AC∥x轴,OC∥AB,
∴四边形CABO是平行四边形,
∵A(1,1),B(3,0),
∴AC=OB=3,
∴C(﹣2,1),
②如图2,过点A作平行于x轴的直线,过点B作平行于AO的直线,两直线交于点C,
∵AC∥x轴,BC∥AO,
∴四边形CAOB是平行四边形,
∵A(1,1),B(3,0),
∴AC=OB=3,
∴C(4,1),
③如图3,过点O作平行于AB轴的直线,过点B作平行于AO的直线,两直线交于点C,
∵OC∥AB,BC∥AO,
∴四边形CBAO是平行四边形,
∵A(1,1),B(3,0),
∴AO=BC,OC=AB,
作AE⊥OB,CF⊥OB,易得OE=EF=FB=1,
∴C(2,﹣1),
(3)在直线OA上,存在一点D,使得△DOB是等腰三角形,
①如图4,当OB=OD时,作DE⊥x轴,交x轴于点E
∵OB=3,点D在OA上,∠DOE=45°
∴DE=OE=,
∴D(﹣,﹣),
②如图5,当OD=OB时,作DE⊥x轴,交x轴于点E
∵OB=3,点D在OA上,∠DOE=45°
∴DE=OE=,
∴D(,),
③如图6,当OB=DB时,
∵∠AOB=∠ODB=45°,
∴DB⊥OB,
∵OB=3,
∴D(3,3),
④如图7,当DO=DB时,作DE⊥x轴,交x轴于点E
∵∠AOB=∠OBD=45°,
∴OD⊥DB,
∵OB=3,
∴OE=,AE=,
∴D(,).
综上所述,在直线OA上,存在点D(﹣,﹣),D(,),D(3,3)或D(,),使得△DOB是等腰三角形,
14.如图,经过点B(0,2)的直线y=kx+b与x轴交于点C,与正比例函数
y=ax的图象交于点A(﹣1,3)
(1)求直线AB的函数的表达式;
(2)直接写出不等式(kx+b)﹣ax<0的解集;
(3)求△AOC的面积;
(4)点P是直线AB上的一点,且知△OCP是等腰三角形,写出所有符合条件的点P的坐标.
解:(1)依题意得:,
解得,
∴所求的一次函数的解析式是y=﹣x+2.
(2)观察图形可知:不等式(kx+b)﹣ax<0的解集;
x<﹣1.
(3)对于y=﹣x+2,令y=0,得x=2
∴C(1,0),
∴OC=2.
∴S△AOC=×2×3=3.
(4)
①当点P与B重合时,OP1=OC,此时P1(0,2);
②当PO=PC时,此时P2在线段OC的垂直平分线上,P2(1,1);
③当PC=OC=2时,设P(m.﹣m+2),
∴(m﹣2)2+(﹣m+2)2=4,
∴m=2±,
可得P3(2﹣,),P4(2+,﹣),
综上所述,满足条件的点P坐标为:(1,1)或(0,2)或P(2+,﹣)或(2﹣,).
15.如图1,已知直线l1:y=kx+4交x轴于A(4,0),交y轴于B.
(1)直接写出k的值为 ﹣1 ;
(2)如图2,C为x轴负半轴上一点,过C点的直线l2:经过AB的中点P,点Q(t,0)为x轴上一动点,过Q作QM⊥x轴分别交直线l1、l2于M、N,且MN=2MQ,求t的值;
(3)如图3,已知点M(﹣1,0),点N(5m,3m+2)为直线AB右侧一点,且满足∠OBM=∠ABN,求点N坐标.
解:(1)把A(4,0)代入y=kx+4,得0=4k+4.
解得k=﹣1.
故答案是:﹣1;
(2)∵在直线y=﹣x+4中,令x=0,得y=4,∴B(0,4),
∵A(4,0),
∴线段AB的中点P的坐标为(2,2),代入,得n=1,
∴直线l2为,
∵QM⊥x轴分别交直线l1、l2于M、N,Q(t,0),
∴M(t,﹣t+4),,
∴,MQ=|﹣t+4|=|t﹣4|,
∵MN=2MQ,
∴,分情况讨论:
①当t≥4时,,解得:t=10.
②当2≤t<4时,,解得:.
③当t<2时,,解得:t=10>2,舍去.综上所述:或t=10.
(3)在x轴上取一点P(1,0),连接BP,
作PQ⊥PB交直线BN于Q,作QR⊥x轴于R,
∴∠BOP=∠BPQ=∠PRQ=90°,
∴∠BPO=∠PQR,
∵OA=OB=4,
∴∠OBA=∠OAB=45°,
∵M(﹣1,0),
∴OP=OM=1,
∴BP=BM,
∴∠OBP=∠OBM=∠ABN,
∴∠PBQ=∠OBA=45°,
∴PB=PQ,
∴△OBP≌△RPQ(AAS),
∴RQ=OP=1,PR=OB=4,
∴OR=5,
∴Q(5,1),
∴直线BN的解析式为,
将N(5m,3m+2)代入,得3m+2=﹣×5m+4
解得 ,
∴.
16.如图,平面直角坐标系中,直线l分别交x轴、y轴于A、B两点(OA<OB)且OA、OB的长分别是一元二次方程x2﹣(+1)x+=0的两个根,点C在x轴负半轴上,且AB:AC=1:2
(1)求A、C两点的坐标;
(2)若点M从C点出发,以每秒1个单位的速度沿射线CB运动,连接AM,设△ABM的面积为S,点M的运动时间为t,写出S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)点P是y轴上的点,在坐标平面内是否存在点Q,使以 A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)x2﹣(+1)x+=0,
(x﹣)(x﹣1)=0,
解得x1=,x2=1,
∵OA<OB,
∴OA=1,OB=,
∴A(1,0),B(0,),
∴AB=2,
又∵AB:AC=1:2,
∴AC=4,
∴C(﹣3,0);
(2)∵AB=2,AC=4,BC=2,
∴AB2+BC2=AC2,
即∠ABC=90°,
由题意得:CM=t,CB=2.
①当点M在CB边上时,S=2﹣t(0≤t);
②当点M在CB边的延长线上时,S=t﹣2(t>2);
(3)存在.
①当AB是菱形的边时,如图所示,
在菱形AP1Q1B中,Q1O=AO=1,所以Q1点的坐标为(﹣1,0),
在菱形ABP2Q2中,AQ2=AB=2,所以Q2点的坐标为(1,2),
在菱形ABP3Q3中,AQ3=AB=2,所以Q3点的坐标为(1,﹣2),
②当AB为菱形的对角线时,如图所示的菱形AP4BQ4,
设菱形的边长为x,则在Rt△AP4O中,AP42=AO2+P4O2,即x2=12+(﹣x)2,解得x=,
所以Q4(1,).
综上可得,平面内满足条件的Q点的坐标为:Q1(﹣1,0),Q2(1,2),Q3(1,﹣2),Q4(1,).
17.如图1,在平面直角坐标系中.直线与x轴、y轴相交于A、B两点,动点C在线段OA上,将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,此时点D恰好落在直线AB上时,过点D作DE⊥x轴于点E.
(1)求证:△BOC≌△CED;
(2)如图2,将△BCD沿x轴正方向平移得△B'C'D',当直线B′C′经过点D时,求点D的坐标;
(3)若点P在y轴上,点Q在直线AB上.是否存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
(1)证明:∵∠BOC=∠BCD=∠CED=90°,
∴∠OCB+∠DCE=90°,∠DCE+∠CDE=90°,
∴∠BCO=∠CDE,
在△BOC和△CED中,
,
∴△BOC≌△CED(AAS)
(2)∵△BOC≌△CED,
∴BO=CE=3,
设OC=ED=m,
∴D(m+3,m),
将D(m+3,m)代入直线,
∴m=1,
∴D(4,1),
(3)解:当CD为平行四边形的边时,如图:
当CD∥P1Q1时,
此时P1的横坐标为0,
∴Q1的横坐标为3,
∴y=,
∴,
当CD∥P2Q2时,
由D平移到P2,水平向左平移4个单位,
∴将C水平向左平移4个单位得Q2的横坐标为﹣3,
∴y=,
∴,
当CD为平行四边形的对角线时,如图:
由P3平移到C可知,水平向右平移1个单位,
∴Q3的横坐标为5,
∴,
综上:Q()或Q()或Q(5,)
18.如图,在平面直角坐标系中,直线AB:y=﹣x+4与x轴、y轴分别交于点A、B,点C在y轴的负半轴上,若将△CAB沿直线AC折叠,点B恰好落在x轴正半轴上的点D处.
(1)点A的坐标是 (3,0) ,点B的坐标是 (0,4) ,AB的长为 5 ;
(2)求点C的坐标;
(3)点M是y轴上一动点,若S△MAB=S△OCD,直接写出点M的坐标.
(4)在第一象限内是否存在点P,使△PAB为等腰直角三角形,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)令x=0得:y=4,
∴B(0,4).
∴OB=4
令y=0得:0=﹣x+4,解得:x=3,
∴A(3,0).
∴OA=3.
在Rt△OAB中,AB==5.
故答案为:(3,0),(0,4),5;
(2)由折叠的性质可知BC=CD,AB=AD=5,
∴OD=OA+AD=8,
设OC=x,则CD=CB=x+4,
在Rt△OCD中,CD2=OC2+OD2,
∴(x+4)2=x2+82,
解得:x=6,
∴OC=6,
∴C(0,﹣6);
(3)∵S△OCD=×6×8=24,S△MAB=S△OCD,
∴S△MAB=×24=8,
设点M的坐标为(0,y),
∴S△MAB=×3×|4﹣y|=8,
解得:y=或y=﹣,
∴点M的坐标为(0,)或(0,﹣);
(4)存在,理由如下:
①若∠BAP=90°,AB=AP,如图,过点P作PG⊥OA交A于点G,
∵∠BAP=90°,AB=AP,
∴∠OAB+∠PAG=90°,∠OAB+∠OBA=90°,
∴∠PAG=∠OBA,
∵∠AOB=∠PGA=90°,AB=AP,
∴△AOB≌△PGA(AAS),
∴OB=AG=4.OA=PG=3,
∴OG=OA+AG=7.
∴此时点P的坐标为(7,3);
②若∠ABP=90°,AB=BP,如图,过点P作PH⊥OB交OB点H,
同理可得,此时点P的坐标为(4,7);
③若∠APB=90°,BP=AP,如图,过点P作PM⊥OA交OA于点M,PN⊥OB交OB于点N,
∵∠BPA=90°,
∴∠BPN+∠NPA=90°,
∵∠NPA+∠APM=90°,
∴∠BPN=∠APM,
∴△BPN≌△APM(AAS),
∴PN=PM,BN=AM,
设点P的坐标为(a,a),
∴4﹣a=a﹣3,解得:a=,
∴此时点P的坐标为(,),
综上所述,点P的坐标为(7,3)或(4,7)或(,).
19.如图,直角坐标系中,直线y=kx+b分别与x轴、y轴交于点A(3,0),点B(0,﹣4),过D(0,8)作平行x轴的直线CD,交AB于点C,点E(0,m)在线段OD上,延长CE交x轴于点F,点G在x轴正半轴上,且AG=AF.
(1)求直线AB的函数表达式.
(2)当点E恰好是OD中点时,求△ACG的面积.
(3)是否存在m,使得△FCG是直角三角形?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)将点A、B的坐标代入函数表达式:y=kx+b并解得:
k=,b=﹣4,
故直线的表达式为:;
(2)当y=8时,
解得x=9,
∴点C的坐标为(9,8),
∴CD=9,
∵E是OD中点,
∴DE=OE,
则△EDC≌△EOF(AAS),
∴OF=CD=9,
∴AG=AF=OF+OA=12,
过点C作CH⊥x轴于点H,
∴;
(3)①当∠FCG=90°时,
AG=AF,则AC是中线,则AF=AC==10,
故点F(﹣7,0),
由点C、F的坐标可得:直线CF的表达式为:y=(x+7),
故点E(0,),则m=;
②当∠CGF=90°时,则点G(9,0),
则AF=AG=6,
故点F(﹣3,0),
同理直线CF的表达式为:y=(x+3),
故m=2;
综上,m=或2.
20.如图直线l:y=kx+6与x轴、y轴分别交于点B、C两点,点B的坐标是(﹣8,0),点A的坐标为(﹣6,0).
(1)求k的值.
(2)若点P是直线l在第二象限内一个动点,当点P运动到什么位置时,△PAC的面积为3,求出此时直线AP的解析式.
(3)在x轴上是否存在一点M,使得△BCM为等腰三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵直线l:y=kx+6过点B(﹣8,0),
∴0=﹣8k+6,
∴k=.
(2)当x=0时,y=x+6=6,
∴点C的坐标为(0,6).
依照题意画出图形,如图1所示,设点P的坐标为(x,x+6),
∴S△PAC=S△BOC﹣S△BAP﹣S△AOC,
=×8×6﹣×2(x+6)﹣×6×6,
=﹣x=3,
∴x=﹣4,
∴点P的坐标为(﹣4,3).
设此时直线AP的解析式为y=ax+b(a≠0),
将A(﹣6,0),P(﹣4,3)代入y=ax+b,
得:,解得:,
∴当点P的坐标为(﹣4,3)时,△PAC的面积为3,此时直线AP的解析式为y=x+9.
(3)在Rt△BOC中,OB=8,OC=6,
∴BC==10.
分三种情况考虑(如图2所示):
①当CB=CM时,OM1=OB=8,
∴点M1的坐标为(8,0);
②当BC=BM时,BM2=BM3=BC=10,
∵点B的坐标为(﹣8,0),
∴点M2的坐标为(2,0),点M3的坐标为(﹣18,0);
③当MB=MC时,设OM=t,则M4B=M4C=8﹣t,
∴CM42=OM42+OC2,即(8﹣t)2=t2+62,
解得:t=,
∴点M4的坐标为(﹣,0).
综上所述:在x轴上存在一点M,使得△BCM为等腰三角形,点M的坐标为(﹣18,0),(﹣,0),(2,0)或(8,0).
21.如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线l:y=﹣x+m与x、y轴的正半轴分别相交于点A、B,过点C(﹣4,﹣4)画平行于y轴的直线交直线AB于点D,CD=10
(1)求点D的坐标和直线l的解析式;
(2)求证:△ABC是等腰直角三角形;
(3)如图2,将直线l沿y轴负方向平移,当平移适当的距离时,直线l与x、y轴分别相交于点A′、B′,在直线CD上存在点P,使得△A′B′P是等腰直角三角形.请直接写出所有符合条件的点P的坐标.(不必书写解题过程)
解:(1)∵CD=10,点C的坐标为(﹣4,﹣4),
∴点D的坐标为(﹣4,6),
把点D(﹣4,6)代入得,m=4.
∴直线l的解析式是;
(2)∵,
∴A(8,0),B(0,4),
过点C画CH⊥y轴于H,则CH=OH=4,BH=8.
在△AOB和△BHC中,
∵AO=BH,∠AOB=∠BHC,BO=CH,
∴△AOB≌△BHC,
∴AB=BC,∠HBC=∠OAB,
∴∠ABC=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形;
(3)p(﹣4,﹣)或(﹣4,8)或(﹣4,﹣12)或(﹣4,﹣4)或(﹣4,4).
22.直线y=kx﹣4与x轴、y轴分别交于B、C两点,且=.
(1)求点B的坐标和k的值;
(2)若点A时第一象限内的直线y=kx﹣4上的一动点,则当点A运动到什么位置时,△AOB的面积是6?
(3)在(2)成立的情况下,x轴上是否存在点P,使△POA是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵直线y=kx﹣4与x轴、y轴分别交于B、C两点,
∴点C(0,﹣4),
∴OC=4,
∵=,
∴OB=3,
∴点B(3,0),
∴3k﹣4=0,
解得:k=;
(2)设A的纵坐标为h,
∵S△AOB=OB•h=6,且OB=3,
∴h=4,
∵直线BC的解析式为:y=x﹣4,
∴当y=4时,4=x﹣4,
解得:x=6,
∴点A(6,4),
∴当点A运动到(6,4)时,△AOB的面积是6;
(3)存在.
∵A(6,4),
∴OA==2,
①若OP=OA=2,则点P1(2,0),P2(﹣2,0);
②若OA=AP,
过点A作AM⊥x轴于点M,则PM=OM=6,
∴P3(12,0);
③若OP=AP,过点P作PN⊥OA于点N,
则ON=AN=OA=,
∵∠ONP=∠OMA,∠PON=∠AOM,
∴△OPN∽△OAM,
∴,
∴,
解得:OP=,
∴P4(,0);
综上所述:点P1(2,0),P2(﹣2,0),P3(12,0),P4(,0).
23.如图,一次函数y1=x+n与x轴交于点B,一次函数y2=﹣x+m与y轴交于点C,且它们的图象都经过点D(1,﹣).
(1)则点B的坐标为 (,0) ,点C的坐标为 (0,﹣1) ;
(2)在x轴上有一点P(t,0),且t>,如果△BDP和△CDP的面积相等,求t的值;
(3)在(2)的条件下,在y轴的右侧,以CP为腰作等腰直角△CPM,直接写出满足条件的点M的坐标.
解:(1)将D(1,﹣)代入y=x+n,解得n=﹣3,
即y=x﹣3,当y=0时,x﹣3=0.
解得x=,
即B点坐标为(,0);
将(1,﹣)代入y=﹣x+m,解得m=﹣1,
即y=﹣x﹣1,当x=0时,y=﹣1.
即C点坐标为(0,﹣1);
故答案为:(,0),(0,﹣1);
(2)如图1,
S△BDP=(t﹣)×|﹣|=,
当y=0时,﹣x﹣1=0,解得x=﹣,即E点坐标为(﹣,0),
S△CDP=S△DPE﹣S△CPE=(t+)×﹣×(t+)×|﹣1|=,
由△BDP和△CDP的面积相等,
得:=+,
解得t=5.2;
(3)以CP为腰作等腰直角△CPM,有以下两种情况:
①如图2,当以点C为直角顶点,CP为腰时,
点M1在y轴的左侧,不符合题意,
过M2作M2A⊥y轴于A,
∵∠PCM2=∠PCO+∠ACM2=∠PCO+∠OPC=90°,
∴∠ACM2=∠OPC,
∵∠POC=∠CAM2,PC=CM2,
∴△POC≌△CAM2(AAS),
∴PO=AC=5.2,OC=AM2=1,
∴M2(1,﹣6.2);
②如图3,当以点P为直角顶点,CP为腰时,
过M4作M4E⊥x轴于E,
同理得△COP≌△PEM4,
∴OC=EP=1,OP=M4E=5.2,
∴M4(6.2,﹣5.2),
同理得M3(4.2,5.2);
综上所述,满足条件的点M的坐标为(1,﹣6.2)或(6.2,﹣5.2)或(4.2,5.2).
24.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+b的图象与y轴交于点A(0,4),与直线y=﹣x﹣1在第四象限相交于点B,连接OB,△AOB的面积为6.
(1)求点B的坐标及直线AB的解析式;
(2)已知点M在直线AB右侧,且△MAB是以AB为直角边的等腰直角三角形,请求出符合条件的点M的坐标.
解:(1)∵点A(0,4),
∴OA=4,
∵△AOB的面积为6,
∴OA•xB=6,即•xB=6,
∴xB=3,
把x=3代入y=﹣x﹣1得,y=﹣2,
∴B(3,﹣2);
∵一次函数y=kx+b的图象过点A(0,4),B(3,﹣2),
∴,解得,
∴直线AB的解析式为y=﹣2x+4;
(2)如图,作M1N⊥y轴于N,BD⊥y轴于D,
∵△M1AB是以AB为直角边的等腰直角三角形,
∴AM1=AB,∠M1AB=90°,
∴∠M1AN+∠BAD=90°,
∵∠BAD+∠ABD=90°,
∴∠M1AN=∠ABD,
在△AM1N和△BAD中,
,
∴△AM1N≌△BAD(AAS),
∴M1N=AD,AN=BD,
∵点A(0,4),B(3,﹣2),
∴OA=4,BD=3,OD=2,
∴AD=6,
∴M1N=AD=6,AN=BD=3,
∴ON=OA+AN=4+3=7,
∴M1(6,7),
同理,M2(9,1),
故M点的坐标为(6,7)或(9,1).
25.综合与探究:
如图,直线l1:y=x+3与过点A(3,0)的直线l2:y=kx+b(k≠0)交于点C(1,m)与x轴交于点B.
(1)求直线l2对应的函数解析式;
(2)请直接写出不等式kx+b<x+3的解集;
(3)若点N在平面直角坐标系内,则在直线l1上是否存在点F使以A,B,F,N为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)把x=1代入y=x+3,得y=4,
∴C(1,4),
∵直线l2对应的函数解析式为y=kx+b,
由点C(1,4)、A(3,0)得:,
解得:,
∴直线l2对应的函数解析式为y=﹣2x+6;
(2)∵直线l1:y=x+3与直线l2:y=kx+b(k≠0)交于点C(1,4),
由图可得:不等式kx+b<x+3的解集为x>1;
(3)存在,理由如下:
∵直线l1:y=x+3与x轴交于点B.
∴B(﹣3,0),
∵A(3,0),
∴AB=6,
设F(m,m+3),
∴AF2=(m﹣3)2+(m+3)2,BF2=(m+3)2+(m+3)2,
分两种情况:
①以AB为对角线时,如图:
∵以A,B,F,N为顶点的四边形为菱形,
∴AF=BF,
∴AF2=BF2,
∴(m﹣3)2+(m+3)2=(m+3)2+(m+3)2,
解得m=0,
∴F(0,3),
∵B(﹣3,0),A(3,0),
∴N(0,﹣3);
②以AB为边时,如图:
∵以A,B,F,N为顶点的四边形为菱形,
∴AB=BF,
∴AB2=BF2,
∴62=(m+3)2+(m+3)2,
解得m=3﹣3或﹣3﹣3,
∴F(3﹣3,3)或(﹣3﹣3,﹣3),
∵B(﹣3,0),A(3,0),
∴N(3+3,3)或(﹣3+3,﹣3);
同理N″(﹣3,6),
综上所述:存在,点N的坐标为(0,﹣3)或(3+3,3)或(﹣3+3,﹣3)或(﹣3,6).
26.一次函数y=kx+(k≠0)的图象与x轴、y轴分别交于A(1,0)、B(0,m)两点.
(1)求一次函数解析式和m的值;
(2)将线段AB绕着点A旋转,点B落在x轴负半轴上的点C处.点P在直线AB上,直线CP把△ABC分成面积之比为2:1的两部分.求直线CP的解析式;
(3)在第二象限是否存在点D,使△BCD是以BC为腰的等腰直角三角形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)把点A(1,0),B(0,m)代入y=kx+,
得,解得,,
∴一次函数解析式为y=﹣+,m的值为;
(2)过点P作PQ⊥x轴,垂足为点Q,
由(1)得,B(0,),点A(1,0),
∴OA=1,OB=,AB==2,
∵线段A绕着点A旋转,点B落在x轴负半轴上的点C处,
∴AB=AC=2,
∴C(﹣1,0),
∴S△ABC===,
若直线CP把△ABC分成面积之比为2:1的两部分,则有以下两种情况:
①当S△BCP:S△ACP=2:1时,S△ACP=S△ABC=,
∴P1Q1==,
∴点P1的纵坐标为,
将其代入一次函数y=﹣+得,点P1的坐标为(,),
设直线CP1的解析式为y=m1x+n1,将点C(﹣1,0),点P1(,)代入得,
,
解得,
∴直线CP1的解析式y=x+;
②当S△BCP:S△ACP=1:2时,S△ACP=S△ABC=,
∴P2Q2==,
将其代入一次函数y=﹣+得,点P2的坐标为(,),
设直线CP2的解析式为y=m2x+n2,将点C(﹣1,0),点P2(,)代入得,
,
解得
∴直线CP2的解析式y=x+;
综上所述:直线CP的解析式y=x+或y=x+;
(3)存在,
∵△BCD是以BC为腰的等腰直角三角形,
①当BC=CD1时,
∵∠BCD1=90°,
∴∠M1CD1+∠OCB=∠OCB+∠OBC=90°,
∴∠M1CD1=∠OBC,
在Rt△M1CD1和Rt△OBC中,
,
∴Rt△M1CD1≌Rt△OBC(AAS),
∴CM1=OB=,D1M1=OC=1,
∴点D1(﹣﹣1,1);
②当BC=BD2时,类比①可证Rt△BD2M2≌Rt△CBO(AAS),
∴BM2=OC=1,D2M2=OB=,
∴点D2(﹣,);
综上所述,D点坐标(﹣﹣1,1)或(﹣,).
27.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=k1x+b的图象与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,且与正比例函数y=k2x的图象交点为C(3,4).
(1)求正比例函数与一次函数的关系式.
(2)若点D在第二象限,△DAB是以AB为直角边的等腰直角三角形,请求出点D的坐标.
(3)在y轴上是否存在一点P使△POC为等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的点P的坐标.
解:(1)A(﹣3,0),C(3,4)代入y=k1x+b得:
,解得,
∴一次函数关系式为y=x+2,
C(3,4)代入y=k2x得:
4=3k2,解得k2=,
∴正比例函数关系式为y=x;
(2)①∠DAB=90°,过D作DE⊥x轴于E,如图:
由y=x+2可得B(0,2),
∴OB=2,
∵A(﹣3,0),
∴OA=3,
∴AB==,
∵△DAB是以AB为直角边的等腰直角三角形,
∴AD=AB,∠ADE=90°﹣∠DAE=∠OAB,
而∠DEA=∠AOB=90°,
∴△ADE≌△BAO(AAS),
∴AE=OB=2,DE=OA=3,
∴OE=OA+AE=5,
∴D(﹣5,3),
②∠ABD=90°,过D作DE⊥y轴于E,如图:
同①可得:BE=OA=3,DE=OB=2,
∴OE=5,
∴D(﹣2,5),
综上所述,△DAB是以AB为直角边的等腰直角三角形,D坐标为(﹣5,3)或(﹣2,5);
(3)存在y轴上的点P,使△POC为等腰三角形,理由如下:
设点P(0,m),而C(3,4),O(0,0),
∴OC=5,OP=|m|,CP=,
①当OP=OC时,|m|=5,
∴m=±5,
∴P(0,5)或(0,﹣5),
②当CP=OC时,=5,
∴m=8或m=0(舍),
∴P(0,8),
③当CP=OP时,=|m|,
∴m=,
∴P(0,),
综上所述,△POC为等腰三角形,P坐标为(0,5)或(0,﹣5)或(0,8)或(0,).
28.在学习一元一次不等式与一次函数的过程中,小新在同一个坐标系中发现直线l1:y1=﹣x+3与坐标轴相交于A,B两点,直线l2:y2=kx+b(k≠0)与坐标轴相交于C,D两点,两直线相交于点E,且点E的横坐标为2.已知OC=,点P是直线l2上的动点.
(1)求直线l2的函数表达式;
(2)过点P作x轴的垂线与直线l1和x轴分别相交于M,N两点,当点N是线段PM的三等分点时,求P点的坐标;
(3)若点Q是x轴上的动点,是否存在以A,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有满足条件的P点坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)将点E的横坐标2代入直线l1:y1=﹣x+3,
得y1=﹣2+3=1,
∴点E(2,1),
∵OC=,
∴C(,0),
将点E和点C坐标代入直线l2:y2=kx+b,
得,
解得,
∴直线l2:y2=x﹣2;
(2)设点N的坐标为(t,0),
则点P(t,t﹣2),M(t,﹣t+3),
当点P在点E的左侧时,如图所示:
则PN=2﹣t,MN=﹣t+3,
∵点N是线段PM的三等分点,
∴MN=2PN或PN=2MN,
当MN=2PN时,﹣t+3=2(2﹣t),
解得t=,
∴P(,),
当PN=2MN时,2﹣t=2(﹣t+3),
解得t=8(舍),
当点P在点E右侧时,如图所示:
PN=,MN=t﹣3,
∵点N是线段PM的三等分点,
∴MN=2PN或PN=2MN,
当MN=2PN时,t﹣3=2(),
解得t=(舍),
当PN=2MN时,
=2(t﹣3),
解得t=8,
∴P(8,10),
综上,点P的坐标为(,)或(8,10);
(3)存在以A,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,
设点Q(m,0),P(n,),
∵A(0,3),E(2,1),
①以AE,PQ为对角线时,
得,
解得,
∴点P(4,4),
②以AP,EQ为对角线时,
得,
解得,
∴P(0,﹣2);
③以AQ,EP为对角线时,
得,
解得,
∴P(,2),
综上,点P坐标为(4,4)或(0,﹣2)或(,2).
29.(1)认识模型:
如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过A作AD⊥ED于D,过B作BE⊥ED于E.求证:△BEC≌△CDA;
(2)应用模型:
①已知直线y=﹣2x+4与y轴交于A点,与x轴交于B点,将线段AB绕点B顺时针旋转90度,得到线段CB,求点C的坐标;
②如图3,矩形ABCO,O为坐标原点,B的坐标为(5,4),A,C分别在坐标轴上,P是线段BC上动点,已知点D在第一象限,且是直线y=2x﹣3上的一点,点Q是平面内任意一点.若四边形ADPQ是正方形,请直接写出所有符合条件的点D的坐标.
证明:(1)∵AD⊥DE.BE⊥DE,
∴∠D=∠E=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠EBC+∠BCE=∠BCE+∠ACD=90°,
∴∠EBC=∠ACD,
在△BEC和△CDA中,
,
∴△BEC≌△CDA(AAS).
(2)①如图2中,过C作CD⊥x轴于点D,
直线y=﹣2x+4与y轴交于A点,与x轴交于B点,
令y=0可求得x=2,令x=0可求得y=4,
∴A(0,4),B(2,0),
∴OA=4,OB=2,
同(1)可证得△CDB≌△BOA,
∴CD=BO=2,BD=AO=4,
∴OD=2+4=6,
∴C(6,2).
②如图3﹣1中,当四边形ADPQ是正方形时,设D(m,2m﹣3).
过点D作DE⊥y轴于E交CB的延长线于F.
∵∠AED=∠F=∠ADP=90°,
∴∠ADE+∠PDF=90°,∠PDF+∠DPF=90°,
∴∠ADE=∠DPF,
∵AD=DP,
∴△ADE≌△DPF(AAS),
∴AE=DF,
∵B(5,4),
∴OC=5,OA=4,
∴m+2m﹣3﹣4=5,
解得m=4,此时D(4,5).
如图3﹣2中,当四边形ADPQ是正方形时,同法可得D(2,1).
综上所述,满足条件的点D的坐标为(4,5)或(2,1).
30.如图,四边形OABC为矩形,其中O为原点,A、C两点分别在x轴和y轴上,点B的坐标是(4,6),将矩形沿直线DE折叠,使点C落在AB边上点F处,折痕分别交OC、BC于点E、D,且点D的坐标是(,6).
(1)求BF的长度;
(2)如图2,点P在第二象限,且△PDE≌△CED,求直线PE的解析式;
(3)若点M为直线DE上一动点,在x轴上是否存在点N,使以M、N、D、F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)由题可得,△CDE≌△FDE,
则,DF=CD=,
∵B(4,6),四边形OABC为矩形,
∴BC=4,∠B=90•,
∴BD=BC﹣CD=,
在Rt△DBF中,
;
(2)如图1,由(1)得,△CDE≌△FDE,
又△PDE≌△CED,
∴△PDE≌△CED≌△FED,
∴PD=CE=FE,PE=CD=FE=,
∴四边形PEFD为平行四边形,
又∠B=90°,
∴▱PEFD为矩形,
又AF=AB﹣BF=6﹣2=4,
∴F(4,4),
过E作EG⊥AB于G,
则四边形AOEG,EGBC为矩形,
设OE=AG=a,则,FG=4﹣a,EG=BC=4,CE=6﹣a
又EF=EC,
则42+(4﹣a)2=(6﹣a)2,
∴a=1,
∴E(0,1),
连接PF交DE于点M,
则M为PF,DE的中点,
∵D(),E(0,1),
∴M(),
∴P();
设直线PE的解析式为:y=kx+1,
代入点P,得,,
解得,k=,
∴直线PE的解析式为:;
(3设直线DE的解析式为:y=k1x+1,代入点,
解得,k1=2,
∴y=2x+1,
设M(m,2m+1),N(xN,0),
①如图2,当MF为对角线,DN为另一条对角线时,
连接MF,DN交于点K,则K为MF,DN的中点,
,
即,
解得,
∴N(2,0),
②如图,当DF为对角线,MN为另一条对角线时,
,
解得,
∴N(2,0),
③如图4,当DM为对角线,NF为另一条对角线时,
,
解得,
∴N(﹣3,0),
综上所述,N(2,0)或(﹣3,0).
相关学案
这是一份中考数学解题大招复习讲义(全国通用)专题52一次函数背景下的将军饮马问题(原卷版+解析),共43页。学案主要包含了求线段之和的最小值等内容,欢迎下载使用。
这是一份中考数学解题大招复习讲义(全国通用)专题51一次函数的平行、垂直、面积问题(原卷版+解析),共39页。学案主要包含了变1-1,变1-2,变2-1,变2-2,变3-1,变3-2等内容,欢迎下载使用。
这是一份中考数学解题大招复习讲义(全国通用)模型16胡不归最值问题(原卷版+解析),共43页。学案主要包含了模型总结,问题解决,变式1-1,变式1-2,变式1-3,变式2-1,变式2-2,变式2-3等内容,欢迎下载使用。